Kreuzleger
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein , \rcuzleger zum kreuzweisen Ablegen von flächenhaf :cn Gegenständen.
Auf vielen Gebieten ist es envünscht, flächenhafte Gegenstände in einer geordneten Formation, z. B. in ei ìem Stapel zusammenzufassen, die Gegenstände selbst : doch nicht alle in derselben Orientierung, sondern einzeln oder gruppenweise jeweils um 180 bezüglich tler angrenzenden Gegenstände in der Formation ver dreht. Dieses Bedürfnis wird dann zur Notwendigkeit, uenn es darum geht. leicht keilförmige, flächenhafte viegenstände, z. B. zu einem quaderförmigen Paket aufzustapeln.
Würde man die Gegenstände einzeln oder gruppen weise nicht im Wechsel jeweils um 1500 verdreht ablegen, so kämen in dem zu bildenden Stapel alle dickeren Stellen der Gegenstände direkt aufeinanderzuliegen und das gewünschte quaderförmige Paket liesse sich nicht herstellen. Es würde vielmehr ein Paket in Form eines gekrümmten Prismas entstehen.
Nun besitzen aber viele der im täglichen Gebrauch stehenden flächenhaften Gegenstände die Eigenschaft, dass sie gegen eine oder zwei Kanten hin zunehmend dicker oder zumindest steifer werden. Beispiele für Gegenstände, die gegen eine Kante hin zunehmend dicker werden, sind dreiseitig geschnittene Schulhefte, Broschüren und Bücher, bei denen der Rücken dicker oder zumindest steifer als der übrige Teil des Gegenstandes ist. Beispiele für Gegenstände. die gegen zwei Kanten hin eine zunehmende Dicke oder Steifheit besitzen, sind zweimal gefalzte Bögen oder Bogenserien, z. B. eine Tageszeitung in gefalztem Zustand oder ein grösseres rechteckiges Wäschestück, das nicht in ausgebreiteter Form gelagert wird, oder gar grosse Papierbogen, die zweimal gefalzt sind.
Bei diesen Beispielen besitzen die Kanten, längs welcher die Falze sind, wenn nicht eine grössere Dicke, so doch eine grössere Steifheit, so dass sie sich nicht zu quaderförmigen Paketen stapeln lassen.
Das Bedürfnis, flächenhafte Gegenstände kreuzweise abzulegen, beschränkt sich jedoch nicht nur auf solche, die eine leicht keilförmige Gestalt, d. h. eine ungleichmässige Dicke haben,
Es gibt Fälle, bei denen das kreuzweise Ablegen von gleichmässig dicken Gegenständen auch beiträgt, nachfolgende Arbeitsoperationen zu erleichtern. Als Beispiel hierfür sei das kreuzweise Ablegen von Karten, Platten oder Tafeln aus Papier, Karton, Sperrholz, Glas, Blech und dgl. genannt. bei denen eine der Kanten mit einem besonderen Merkmal versehen ist, z. B. besonders ein gefärbt oder mit einer besonderen Form versehen ist.
Legt man solche Gegenstände in abgeza hlten Gruppen kreuzweise zu einem Stapel ab. so sind in dem fcrtigen Stapel die einzelnen Gruppen deutlich erkennbar, was beim abgezählten Abbau des Stapels eine Erleichterung bedeutet.
Es ist nun ein Zweck der vorliegenden Erfindung, einen Kreuzleger zu schaffen, der gestattet. das kreuz weise Ablegen flächenhafter Gegenstände zu erleich- tern.
Der vorgeschlagene Kreuzleger ist gekennzeichnet durch eine Annahme- und eine Abgabestation, durch ein zwischen diesen Stationen hin- und herbewegbares Mitnahmeorgan für die Gegenstände sowie durch wahlweise an das Mitnahmeorgan anschaltbare Antriebsmittel. um dieses zwischen der Annahme- und der Ab gabestation um eine zur Auflagefläche der Gegenstände senkrechte Achse um 1SO' zu verdrehen.
Dabei kann das Mitnahmeorgan um eine zur eigenen Drehachse parallele Schwenkachse zwischen den Stationen hin und her schwenkbar ausgebildet sein, oder es kann geradlinig zwischen den Stationen verschiebbar sein.
Im ersteren Falle tritt jeweils zum Schwenkwinkel des Nlitnahmeorgans der Verdrehungswinkel des Mitnahmeorgans von 180" hinzu, während im zweiten Falle die Verschiebungsrichtung zwischen den beiden Stationen zweckmässig senkrecht zur Drehachse des Mitnahmeorgans gewählt wird.
Damit auf einfache Weise ein zuverlässiger Kraftschluss zwischen den abzulegenden Gegenständen einerseits und dem Alitnahmeorgan andererseits gewährleistet ist. sind an letzterem vorteilhaft mindestens zwei Eingriffstellen vorhanden, die als Spitzen oder Saugnäpfe ausgebildet sein können. je nach Beschaffenheit der abzulegenden Gegenstände.
Soll ein an der Annahmestation befindlicher Stapel durch den Kreuzleger von oben abgebaut und stückweise umgelegt werden. so ist das blitnahmeorgan zweckmässig von oben auf die Gegenstände wirksam, um zu vermeiden. dass der Stapel an der Annahmestation zuerst durch eine besondere Vorrichtung abgebaut zu werden braucht.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Kreuzlegers greift jedoch das Mitnahmeorgan von unten auf die abzulegenden Gegenstände, wobei diese dann je nach Erfordernis einzeln oder gruppenweise der Annahmestation zugeführt werden.
In diesem Falle kann der gesamte Mechanismus des Kreuzlegers mit Ausnahme der Eingriffstellen des Mitnahmeorgans unter einer gemeinsamen. die Annahmeund die Abgabestation verbindenden Tischfläche angeordnet sein. in der für das Mitnahmeorgan seiner Bewegungsbahn entsprechende Durchführungen ausgebildet sind.
Ausserdem kann diese Tischfläche mit reibungsmindernden Mitteln versehen sein, um die Reibung z'vi- schen der Tischiläche und allfällig über das Mitnahmeorgan vorstehende Teile der abzulegenden Gegenstände zu verringern. Diese Mittel können z. B. darin bestehen. dass mittels in der Tischfläche ausgebildeten Durchlässen Luft ausgeblasen wird, die beim Vorbeigleiten eines Gegenstandes zwischen diesem und der Tischfläche ein Luftkissen aufbaut.
Das Mitaahmeorgan ist zweckmässig als Bügel ausgebildet, der an einer nach unten sich erstreckenden Welle drehfest befestigt ist, auf welcher Welle ein erstes Abwälzghed wahlweise anschaltbar ist, wobei bei um eine Schwenkachse hin und her schwenkbarem Mitnahmeorgan das erste und das zweite Abwälzglied als Kettenräder ausgebildet sein können, die durch eine Gliederkette miteinander verbunden sind. Bei geradlinig hin und her verschiebbarem Mitnahmeorgan kann das erste Abwälzglied ein Zahnrad sein, das zum Kämmen in einer zum und abschaltbaren Zahnstange bestimmt ist.
Es versteht sich indessen, dass das tJbersetzungsver- hältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Abwälzglied derart gewählt sein muss, dass das Mitnahmeorgan bei seiner Bewegung zwischen der Annahme- und der Abgabestation eine Drehung um 1 sol ausführt.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine teilweise angeschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kreuzleger nach Fig.
1 unter Weglassung des Tisches,
Fig. 3 und Fig. 4 eine schematische Draufsicht analog zu Fig. 7. aus der der Bewegungsverlauf des Kreuzlegers ersichtlich ist. und Fig. 5 einen schematischen Plan, der die Einsatzmöglichkeiten des dargestellten Kreuzlegers in einer Behandlungsstrasse darstellt.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, besitzt der Kreuzleger ein gesamthaft mit 10 bezeichnetes Mitnahmeorgan, das zwischen einer Annahmestation 11 und einer Abgabestation 12 hin- und herbewegbar ist.
Beide Stationen 11 und 12 sind in diesem Beispiel Bereiche eines gemeinsamen Tisches 13, der nachträglich noch beschrieben werden soll.
Das Mitnahmeorgan 10 ist aus einem zweiarmigen Bügel 14 aufgebaut, der an seinen Enden Eingriffstellen in Form von Spitzen 15 trägt, die auf die abzulegenden Gegenstände, z. B. auf eine gefaltete Zeitung 16, einzuwirken bestimmt sind.
Der Bügel 14 ist in seiner Mitte an einer sich nach unten erstreckenden Welle 16 befestigt, welche bei 17 drehbar am abstehenden Ende eines Auslegers 18 gelagert ist. Die Welle 16 erstreckt sich durch die Lagerung 17 hindurch, und an ihrem unteren Ende ist mittels einer Nabe 19 ein Kettenrad 20 drehfest verbunden.
Der Ausleger 18 ist andernends an einer gesamthaft mit 21 bezeichneten und eine Längsbohrung 27 aufweisenden Nabe befestigt, welche ihrerseits drehbar und längsverschiebbar auf einer zylindrischen Welle 23 gelagert ist. Die Welle 23 ist mittels eines Flansches 24 mittels nicht dargestellten Befestigungsmitteln an der Unterseite des Tisches 13 befestigt. Am abstehenden Ende der Welle 23 ist mittels eines Federringes 25 ein Anschlagring 26 befestigt, welcher Anschlagring eine freie zylindrische Länge der Welle 23 definiert, die etwas über der Gesamtlänge der Nabe 21 liegt. Die Nabe 21 weist einen oberen Abschnitt grösseren Durchmessers und einen unteren Abschnitt 27 geringeren Durchmessers auf, dessen Aussenseite bearbeitet ist.
Auf diesem Abschnitt 27 ist mittels einer Lagerbüchse 25 ein zweites Kettenrad 29 mit seiner Nabe 30 frei drehbar, jedoch nicht längsverschiebbar gelagert. An der Nabe 30 sind ausserdem noch zwei radial abstehende Abschnitte 31 und 32 befestigt, deren Zweck später noch beschrieben werden soll. Auf dem Abschnitt 27 der Nabe 21 ist ferner noch ein Ring 33 angeordnet, der bezüglich der Nabe 21 mittels eines Keiles 34 drehfest, jedoch längsverschiebbar ist. An dem Ring 33 ist ein Betätigungsarm 35 für das Mitnahmeorgan 10 befestigt. wobei am abstehenden Ende des Betätigungsarmes 35 eine Antriebsvorrichtung für die Hin- und Herbewegung des Mitnahmeorgans angreift. In diesem Falle ist beispielsweise am abstehenden Ende des Armes 35 mittels eines Gelenkzapfens 36 die Kolbenstange 37 eines nicht dargestellten Hydraulik- oder Pneumatikzylinders angelenkt.
Es ist aus dem Vorhergehenden ersichtlich, dass bei einer Hin- und Herbewegung der Kolbenstange die Nabe 17 des Mitnahmeorgans 10 hin und her verschwenkt wird und mit dieser die Welle 16 mit dem Bügel 14.
An dem Betätigungsarm 35 einerseits und an einem ortsfesten Träger 38 des Maschinenrahmens (nicht dargestellt) ist je eine Arretierungsvorrichtung befestigt.
Die Arretierungsvorrichtungen sind in diesem Ausführungsbeispiel Elektromagnete 39 bzw. 40, deren Kerne 41 bzw. 42 gegen die Wirkung einer Federkraft bei Erregung der Spulen in diese einziehbar sind. Die Kerne 41 bzw. 42 dienen in ihrer ausgefahrenen Stellung zugleich als Arretierbolzen, die in Bohrungen 43 bzw.
44 in den radial abstehenden Abschnitten 31 bzw. 32 der Kettenradaabe 30 zum Eingriff kommen. Dabei sind die Anschlüsse 45 und 46 der Elektromagnete 39 und 40 mit einer Steuerung verbunden (nicht dargestellt), die ihrerseits dafür sorgt, dass jeweils nur der eine der Elektromagnete 39 bzw. 40 eingeschaltet ist und die ihrerseits im Gleichtakt mit der Hin- und Herbewegung der Kolbenstange 37 betätigt wird. In Fig. 1 ist z. B. der Magnet 40 erregt und sein Kern 42 in die Spule eingezogen und somit ausser Eingriff mit der zugeordneten Bohrung 44, während der Kern 43 des anderen, ausgeschalteten Magneten 39 in ausgefahrener Lage und somit im Eingriff mit der zugeordneten Bohrung 43 des Abschnittes 32 ist.
Es versteht sich von selbst. dass die Elektromagnete 39 und 40 ebensogut von analog wirkenden hydraulisch. pneumatisch oder mechanisch betätigbaren Mitteln ersetzt werden können, die dazu dienen, das Kettenrad 29 entweder ortsfest zu arretieren oder drehfest mit der Nabe 21 1 zu verbinden.
In Fig. 1 ist ferner noch ganz schematisch ein Hebelwerk 47 angegeben, das bei 45 ortsfest gelagert ist und mit dessen Hilfe die Nabe 21 gesamthaft mit dem Ausleger 1S und mit dem Kettenrad 29 längs der Welle 23 so weit verschoben werden kann, dass die Spitzen 15 des Bügels 14 einmal über die durch die obere Fläche des Tisches 13 definierte Ebene hinausragen, das andere Mal unter dieser Ebene sind.
Wie ferner aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Tisch 13 als hohler Kasten ausgeführt, dessen Inneres durch eine Deckplatte 50, einen Boden 51 und mehrere Seitenwände (dargestellt sind nur 52 und 53) zu einem geschlossenen Hohlraum 54 begrenzt ist. Dieser Hohlraum 54 ist mittels einer Zuleitung 55 an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen, die den Hohlraum unter Überdruck hält.
In der Deckplatte 50 ist eine Vielzahl von Bohrungen 56 ausgebildet. durch welche direkt oder über eine als Ventil wirkende Kugel (nicht dargestellt) in der Bohrung 56 infolge des Überdruckes im Hohlraum 54 Luft ausströmt. wobei der Überdruck derart bemessen ist, dass die durch die Bohrungen 56 austretende Luft unter der Zeitung 16 ein Luftpolster oder Luftfilm bildet. das bzw. der gerade genügt, um den zwischen der Deckplatte 50 und der daraufliegenden Zeitung 16 bestehenden Reibschluss so weit zu vermindern, dass ein beliebiges Gleiten der Zeitung 16 auf dem Tisch leicht möglich ist.
Schliesslich ist der Fig. 1 noch zu entnehmen. dass die beiden Kettenräder 20 und 29 mittels einer Gliederkette 57 miteinander verbunden sind. und dass die Welle 16 mit dem Bügel 4 durch einen in den Tisch 13 ausgebildeten, durchgehenden Schlitz 5S greift, dessen Verlauf aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht.
Die Arbeitsweise des beschriebenen Kreuzlegers soll nun anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben werden.
In der Fig. 3 und 4 ist in schematischer Draufsicht der Kreuzleger der Fig. 1 dargestellt, wobei mit ausgezogenen Linien dieselbe Lage wie in Fig. 1 angegeben ist.
Wird nun die Kolbenstange 37 von der dargestellten Stellung nach rechts bewegt. so wird der Ausleger 18 um 90" in eine senkrecht nach oben weisende Stellung verschwenkt (strichpunktiert angegeben). Wenn nun bei dieser Schwenkbewegung der Arretierstift 41 (Fig. 1) in seiner ausgefahrenen Stellung ist, so führt das Kettenrad 29 die Schwenkbewegung ebenfalls aus, d. h. die Spitze 151 wird nach abgzschlossener Schwenkbewegung die gleiche Bezugslage zur Welle 16 des Mitnahmeorgans haben, wie zu Beginn der Schwenkbzwegung oder mit anderen Worten, das Mitnahmeorgan 10 wird keine Drehbewegung um seine eigene Drehachse 16 ausgeführt haben.
Andererseits, wenn zu Beginn der Schwenkbewegung der Arretierstift 42 (Fig. 1) in seiner ausgefahrenen Eingriffslage ist, während der andere Arretierstift 41 zurückgezogen ist, wird das Kettenrad 29 während der Schwenkbewegung ortsfest arretiert, und demzufolge wird sich das Kettenrad 20 zusätzlich zu der Schwenkbewegung um seine eigene Achse drehen und damit auch den Bügel 14 mitdrehen. so dass am Ende der Schwenkbewegung dieser zusätzlich zur Schwenkbar wegung eine Drehung ausgeführt hat.
Im vorliegenden Fall bestreicht die Schwenkbewegung einen Winkel von 90 , und da die Drehung des Bügel 14 eine solche von 1SO" sein muss, beträgt das Übersetzungsverhältnis zwischen Kettenrad 29 und dem Kettenrad 20 2:
1. Es versteht sich, dass dieses Übersetzungsverhältnis einerseits vom Betrag des Schwenkwinkels und andererscits von der gewünschten Drehrichtung des blitnahmeorgans abhängig ist, und jeder Fachmann dürfte in der Lage sein, das jeweilige Übersetzungsverhältnis so zu bestimmen, dass sich bei der Bewegung des Mitaahmeorgans zwischen Annahmestation und der Abgabestation eine Drehung des Mitnahmeorgans um 180 ergibt. Würde im vorliegenden Beispiel der Schwenkwinkel auf 1 800 angesetzt, so könnte z. B. mit einem Cbrsetzungsver- hältnis von 1:1 die Drehung des Mitaahmeorgans um 1 S03 bewirkt werden.
Anhand der Fig. 5 soll schlicsslich die Einsatzmöglichkeit des beschriebenen Kreuzlegers in einer Eehandlungsstrasse angedeutet werden.
In der andeutungsweise dargestellten Anordnung sind zwei gesamthaft mit 100 und 101 bezeichnete Kreuzleger der hier beschriebenen Art vorgesehen, die derart plaziert sind, dass sie gemeinsam eine Aufnahmestation A bedienen, wobei die Umrisslinie 161 grössenordnungsmässig etwa dem Umriss der abzulegenden Gegenstände entspricht. Die Abgabestation des Kreuzlegers 100 ist mit Bo bezeichnet. jene des Kreuzlegers 101 mit B1. An die beiden Abgabestationen Bo bzw.
B1 schliessen weitere Stationen Co bzw. Cl, wohin die auf Bo bzw. Bo abgelegten Gegenstände durch nicht dargestellte Fördermittcl befördert werden. Diese Stationen C0 bzw. C1 können Plattformen sein, die nach Massgabe der Anzahl abgelegten Gegenstände absenkbar sind, oder aber auch nur Zwischenstationen. an die weiteren Stationen Do bzw. Di anschliessen. Schliesslich ist noch eine weitere Station E vorgesehen, die in einer Linie mit der Station A liegt.
Durch Pfeillinien 107, 103 und 104 sind die Förderrichtungen angegeben, mit denen die Gegenstände von einer Station zur nächsten beförderbar sind, und dies mittels nicht dargestellter Beförderungsmittel.
Der Betrieb kann nun so erfolgen. dass die Gen- stände einzeln oder paketweise an die Annahmestation angeliefert werden, und dort von den wechselweise arbeitenden Kreuzlegern crgriffen werden. wobei z. B. der Kreuzleger 100 so eingestellt ist. dass er alle die von ihm ergriffenen Exemplare um 180- verdreht. während der andere Kreuzleger 101 alle ihm zufallenden Exemplare ohne Drehung auf die Station B1 ablegt.
Von den Stationen Bo bzw. Bi werden anschliessend die abgelegten Exemplare parallel zu sich selbst über die Stationen Co bzw. Cr und Do bzw. Di weiterbefördert und von da aus auf die Station E weitergegeben wo sie in derselben Reihenfolge abgelegt werden, wie sie anfallen, jedoch einzeln oder paketweise jeweils im Wechsel um 1800 verdreht.
Andererseits kann die Anordnung auch so betrieben werden, dass zunächst nur der Kreuzleger 100 arbeitet, und zwar wechselweise mit und ohne Drehung, wobei die abgelegten Gegenstände an der Station Co in der gewünschten Stapelordnung anfallen. Sobald an dieser Station Co eine bestimmte Stapelhöhe erreicht ist, die eine Weiterbearbeitung desselben erfordert, wird der Kreuzleger 100 stillgelegt und der Kreuzleger 101 in Betrieb gesetzt, wonach sich derselbe Vorgang auf der Station Ci wiederholt. bis an der Station Ci wieder ein genügend hoher Stapel vorhanden ist. Inzwischen ist die Station Co wieder freigemacht worden, worauf der Kreuzleger 100 wieder in Betrieb gesetzt werden kann.
Es ist also möglich, mit einem Kreuzleger allein und vor allem mit zwei Kreuzlegern eine kontinuierlich anfallende Produktion von flächenhaften Gegenständen auf die eingangs geschilderte Art umzulegen, wobei die Betriebsart und der Schwenkwinkel je nach den Erfordernissen gewählt werden kann.